[发明专利]用于硬件在回路仿真系统的热电阻模拟装置及方法

摘要

本发明涉及一种用于硬件在回路仿真系统的热电阻模拟装置及方法，包括单片机系统模块、驱动器、步进电机、同轴双联电位器，单片机系统模块从上位机接收要求模拟的热电阻传感器温度值，计算应输出的电阻阻值；同轴双联电位器包括电位器RP1和RP2，其中RP1与单片机模块连接，RP2用于模拟热电阻温度传感器输出；步进电机与同轴双联电位器连接，带动同轴双联电位器旋转；单片机系统模块测量RP1电阻，以RP1电阻为自变量，在同轴双联电位器角度—RP1阻值—RP2阻值关系数据表中线性插值，计算RP2阻值。以传感器要求的输出电阻与RP2之差为反馈，通过驱动器驱动步进电机实现同轴双联电位器闭环控制，从而使RP2模拟热电阻输出电阻与传感器要求的输出电阻一致。

主权项

一种用于硬件在回路仿真系统的热电阻模拟装置模拟热电阻的方法，所述的热电阻模拟装置包括单片机系统模块(1)、驱动器(2)、步进电机(3)和同轴双联电位器(4)；单片机系统模块(1)与上位机连接用于接收要求输出的热电阻传感器温度值，与同轴双联电位器(4)连接用于采集同轴双联电位器(4)的电阻，与驱动器(2)连接用于驱动步进电机(3)；步进电机(3)与同轴双联电位器(4)连接带动同轴双联电位器(4)旋转；所述的同轴双联电位器(4)包括两个电气上独立的可调电位器RP1和RP2，其中RP1的A‑B段与精密电阻串联，RP2的A'‑B'段模拟热电阻温度传感器输出；其特征在于步骤如下：步骤1：控制步进电机带转同轴双联电位器从电阻为0的关闭状态旋转到电位器电阻最大状态，每一圈旋转120步，每一步记录同轴双联电位器RP1的A‑B段、RP2的A'‑B'段阻值，记录形成同轴双联电位器角度—RP1阻值—RP2阻值关系数据表；步骤2：单片机系统模块从上位机接收要求模拟的热电阻传感器温度值，由传感器温度—电阻特性计算对应输出的电阻阻值；步骤3：单片机系统模块的精密电阻与同轴双联电位器RP1的A‑B段串联，并由单片机的基准电压供电，其中RP1的A‑B段分压接单片机的A/D端，由单片机采集计算RP1对应的电阻；步骤4：将上述步骤3测得的RP1电阻作为自变量，在步骤1获得的同轴双联电位器角度—RP1阻值—RP2阻值关系数据表中进行线性插值，计算同轴双联电位器位置角度与RP2的A'‑B'段电阻；步骤5：根据上述步骤2与步骤4获得的电阻之差，采用PID控制算法对步进电机进行闭环控制，最终使同轴双联电位器RP2的A'‑B'段电阻与传感器应该输出的电阻阻值一致。